特許第6237037号(P6237037)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6237037
(24)【登録日】2017年11月10日
(45)【発行日】2017年11月29日
(54)【発明の名称】液体噴射装置
(51)【国際特許分類】
   B41J 2/17 20060101AFI20171120BHJP
   B41J 2/165 20060101ALI20171120BHJP
【FI】
   B41J2/17 207
   B41J2/165 503
【請求項の数】3
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2013-195086(P2013-195086)
(22)【出願日】2013年9月20日
(65)【公開番号】特開2015-58673(P2015-58673A)
(43)【公開日】2015年3月30日
【審査請求日】2016年8月23日
(73)【特許権者】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100116665
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 和昭
(74)【代理人】
【識別番号】100164633
【弁理士】
【氏名又は名称】西田 圭介
(74)【代理人】
【識別番号】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(72)【発明者】
【氏名】清水 一利
【審査官】 島▲崎▼ 純一
(56)【参考文献】
【文献】 特開2011−218762(JP,A)
【文献】 特開2009−012266(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2008/0117253(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B41J 2/01 − 2/215
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
円弧状に配置され、液体を噴射する複数のヘッドと、
前記ヘッドをメンテナンスし、円弧状に配置された複数のメンテナンスユニットと、
前記メンテナンスユニットの鉛直方向下方に、少なくとも2つの傾斜を有し、前記メンテナンスユニットから垂れた前記液体を受ける受け部と、前記垂れた液体を回収する回収部と、を有し、
前記受け部は、円弧状に沿って配置される複数の部材であり、
前記複数の部材は、鉛直方向上方からみたときに一部が重なっている、
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項2】
請求項1に記載の液体噴射装置において、
前記複数のメンテナンスユニットを前記円弧状に見える方向から見た場合、
前記受け部の前記2つの傾斜のうち、
一方の前記傾斜は、前記複数のメンテナンスユニットにおいて最も高い位置にあるメンテナンスユニットから円弧状の中心よりも左側で最も低い位置にあるメンテナンスユニットへ向かう方向に傾いており、
他方の傾斜は、前記複数のメンテナンスユニットにおいて最も高い位置にあるメンテナンスユニットから前記円弧状の中心よりも右側で最も低い位置にあるメンテナンスユニットへ向かう方向に傾いていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項3】
請求項または請求項に記載の液体噴射装置において、
前記複数の部材は、同じ形状であることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、インク液滴を吐出するヘッドと、当該ヘッドの液滴吐出面を洗浄するクリーニングユニット等を備えた画像記録装置が知られている。このクリーニングユニットは、液滴吐出面に洗浄液を噴射する噴射手段と、洗浄液が塗布された液滴吐出面をワイピングするワイピング手段等を備えている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−233896号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記画像形成装置では、ヘッドをクリーニングした際にメンテナンスユニットから排出された廃液を回収するための吸収体等の設置が必要となる。ヘッドを複数有する場合、メンテナンスユニットも複数必要であり、メンテナンスユニット毎に吸収体も必要となる。吸収体は一般的に高額であり、吸収体の利用を少なくすることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【0006】
[適用例1]本適用例にかかる液体噴射装置は、円弧状に配置され、液体を噴射する複数のヘッドと、前記ヘッドをメンテナンスし、円弧状に配置された複数のメンテナンスユニットと、前記メンテナンスユニットの鉛直方向下方に、少なくとも2つの傾斜を有し、前記メンテナンスユニットから垂れた前記液体を受ける受け部と、を有することを特徴とする。
【0007】
この構成によれば、メンテナンスユニットの下方に受け部が配置される。当該受け部は少なくとも2つの傾斜を有している。これにより、例えば、円弧状に配置された複数のメンテナンスユニットから垂れた液体を受け部の傾斜によって効率よく流して回収することができる。また、受け部は傾斜を有しているため、傾斜がない場合に比べて、当該傾斜の形状を利用して何れのメンテナンスユニットに対しても受け部を近付けることが可能となる。これにより、液体吸収体を用いずに回収することができる。
【0008】
[適用例2]上記適用例にかかる液体噴射装置では、前記複数のメンテナンスユニットを前記円弧状に見える方向から見た場合、前記受け部の前記2つの傾斜のうち、一方の前記傾斜は、前記複数のメンテナンスユニットにおいて最も高い位置にあるメンテナンスユニットから円弧状の中心よりも左側で最も低い位置にあるメンテナンスユニットへ向かう方向に傾いており、他方の傾斜は、前記複数のメンテナンスユニットにおいて最も高い位置にあるメンテナンスユニットから前記円弧状の中心よりも右側で最も低い位置にあるメンテナンスユニットへ向かう方向に傾いていることを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、円弧状に配置されたメンテナンスユニットの成す傾斜と、2つの傾斜の方向が同じになる。これにより、メンテナンスユニットと受け部の距離を短くすることができ、メンテナンスユニットから垂れたインクが飛び散るのを低減できる。なお、この構成では、傾斜の方向を大きく2つに分けたときに同じであることを示しており、傾斜の角度が同じに限定されている訳ではない。
【0010】
[適用例3]上記適用例にかかる液体噴射装置の前記受け部は、円弧状に沿って配置される複数の部材であることを特徴とする。
【0011】
この構成によれば、受け部は、円弧状に沿って配置されるため、円弧状に沿って配置された各メンテナンスユニットと受け部との距離が短くなる。これにより、メンテナンスユニットから受けた液体の飛び散りを抑制することができる。また、受け部が複数の部材で構成される。このため、例えば、一つの部材で受け部を構成する場合に比べ、容易に受け部を製造することができる。
【0012】
[適用例4]上記適用例にかかる液体噴射装置の前記複数の部材は、鉛直方向上方からみたときに一部が重なっていることを特徴とする。
【0013】
この構成によれば、メンテナンスユニットから受けた液体が部材間で漏れることを防止することができる。
【0014】
[適用例5]上記適用例にかかる液体噴射装置の前記複数の部材は、同じ形状であることを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、同じ形状の部材を用いることにより、製造コストを抑制することができる。
【0016】
[適用例6]上記適用例にかかる液体噴射装置の前記受け部は、一つの円弧状の部材であることを特徴とする。
【0017】
この構成によれば、受け部は、円弧状に沿って配置されるため、受け部と各メンテナンスユニットとの距離が短くなる。これにより、メンテナンスユニットから受けた液体の飛び散りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図1】液体噴射装置の構成を示す構成図。
図2】液体噴射装置の一部構成を示す構成図。
図3】受け部の構成を示す斜視図。
図4】ヘッド及びメンテナンスユニットの構成を示す概略図。
図5】液体噴射装置の動作方法を示す模式図。
図6】液体噴射装置の動作方法を示す模式図。
図7】液体噴射装置の動作方法を示す模式図。
図8】変形例1にかかる液体噴射装置の一部構成を示す構成図。
図9】変形例2にかかる液体噴射装置の一部構成を示す構成図。
図10】変形例3にかかる液体噴射装置の一部構成を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。
【0020】
まず、液体噴射装置の構成について説明する。液体噴射装置は、記録媒体に対してインクを塗布して記録媒体に画像を記録(形成)するものであり、円弧状に配置され、液体を噴射する複数のヘッドと、当該ヘッドをメンテナンスし、円弧状に配置された複数のメンテナンスユニットと、メンテナンスユニットの鉛直方向下方に、少なくとも2つの傾斜を有し、メンテナンスユニットから垂れた液体を受ける受け部と、垂れた液体を回収する回収部等を有している。そして、液体噴射装置の各部材等の駆動を制御する制御部を備えている。以下、具体的に説明する。
【0021】
図1は、液体噴射装置の構成を示す構成図である。また、図2は、液体噴射装置の一部構成を示す構成図である。なお、以下の図面では必要に応じて、液体噴射装置1の各部の配置関係を明確にするために、液体噴射装置1の左右方向X、前後方向Y及び鉛直方向Zに対応した三次元の座標系を採用している。
【0022】
図1に示すように、液体噴射装置1では、繰出部2、プロセス部3及び巻取部4が左右方向に配列されている。繰出部2及び巻取部4はそれぞれ繰出軸20及び巻取軸40を有している。そして、繰出部2及び巻取部4に記録媒体としてのシートS(ウェブ)の両端がロール状に巻き付けられ、それらの間に張架されている。こうして張架された搬送経路Pcに沿ってシートSが繰出軸20からプロセス部3に搬送されて印刷ユニット6Uによる画像記録処理を受けた後、巻取軸40へと搬送される。このシートSの種類は、紙系とフィルム系に大別される。具体例を挙げると、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、PET(polyethylene terephthalate)、PP(polypropylene)等がある。なお、以下の説明では、シートSの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する。
【0023】
繰出部2は、シートSの端を巻き付けた繰出軸20と、繰出軸20から引き出されたシートSを巻き掛ける従動ローラー21とを有する。繰出軸20は、シートSの表面を外側に向けた状態で、シートSの端を巻き付けて支持する。そして、繰出軸20が図1の時計回りに回転することで、繰出軸20に巻き付けられたシートSが従動ローラー21を経由してプロセス部3へと繰り出される。
【0024】
プロセス部3では、繰出部2から繰り出されたシートSをプラテンドラム30で支持しつつ、印刷ユニット6Uを用いてシートSに画像を記録する。印刷ユニット6Uは、複数のヘッド6を備えている。本実施形態では、5つのヘッド6(6a〜6e)を備えている。これらの複数のヘッド6(6a〜6e)は円弧状に配置されている。より具体的には、複数のヘッド6(6a〜6e)が、プラテンドラム30の周面に沿って傾斜して配置されている。なお、円弧状に配置とは、配置された複数のヘッド6(6a〜6e)の一部が通過する円弧の仮想線を引くことができる位置に配置されることを言う。また、円弧とは楕円の円弧も含まれる。なお、本実施形態のヘッド6(6a〜6e)は、円弧の仮想線R1上に配置されている。ここで、円弧の仮想線R1は半径r1で描ける線である。
【0025】
そして、円弧状に配置された複数のヘッド6(6a〜6e)がプラテンドラム30の表面に支持されたシートSに対してインクを吐出することで、シートSに画像が記録される。このプロセス部3では、プラテンドラム30の両側に前駆動ローラー31と後駆動ローラー32とが設けられており、前駆動ローラー31から後駆動ローラー32へと搬送されるシートSがプラテンドラム30に支持され、支持されたシートS上に画像が形成される。
【0026】
前駆動ローラー31は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、繰出部2から繰り出されたシートSを裏面側から巻き掛ける。そして、前駆動ローラー31は図1の時計回りに回転することで、繰出部2から繰り出されたシートSを、従動ローラー33を経由してプラテンドラム30へ搬送する。なお、前駆動ローラー31に対してはニップローラー31nが設けられている。このニップローラー31nは、前駆動ローラー31側へ付勢された状態でシートSの表面に当接しており、前駆動ローラー31との間でシートSを挟み込む。これによって、前駆動ローラー31とシートSの間の摩擦力が確保され、前駆動ローラー31によるシートSの搬送を確実に行なうことができる。
【0027】
プラテンドラム30は、図示を省略する支持機構により回転自在に支持された円筒形状のドラムであり、前駆動ローラー31から後駆動ローラー32へと搬送されるシートSを裏面側から巻き掛ける。このプラテンドラム30は、シートSとの間の摩擦力を受けてシートSの搬送方向Dsに従動回転しつつ、シートSを裏面側から支持するものである。また、プロセス部3では、プラテンドラム30への巻き掛け部の両側でシートSを折り返す従動ローラー33,34が設けられている。これらのうち従動ローラー33は、前駆動ローラー31とプラテンドラム30の間でシートSの表面を巻き掛けて、シートSを折り返す。一方、従動ローラー34は、プラテンドラム30と後駆動ローラー32の間でシートSの表面を巻き掛けて、シートSを折り返す。このように、プラテンドラム30に対して搬送方向Dsの上・下流側それぞれでシートSを折り返すことで、プラテンドラム30へのシートSの巻き掛け部を長く確保することができる。
【0028】
後駆動ローラー32は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、プラテンドラム30から従動ローラー34を経由して搬送されてきたシートSを裏面側から巻き掛ける。そして、後駆動ローラー32は図1の時計回りに回転することで、シートSを巻取部4へと搬送する。なお、後駆動ローラー32に対してはニップローラー32nが設けられている。このニップローラー32nは、後駆動ローラー32側へ付勢された状態でシートSの表面に当接しており、後駆動ローラー32との間にシートSを挟み込む。これによって、後駆動ローラー32とシートSの間の摩擦力が確保され、後駆動ローラー32によるシートSの搬送を確実に行なうことができる。
【0029】
このように、前駆動ローラー31から後駆動ローラー32へと搬送されるシートSは、プラテンドラム30の外周面に支持される。そして、プロセス部3では、プラテンドラム30に支持されるシートSの表面に対してカラー画像を記録するために、互いに異なる色に対応した複数のヘッド6a〜6dが設けられている。具体的には、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックに対応する4個のヘッド6a〜6dが、この色順で搬送方向Dsに沿って配列されている。
【0030】
ヘッド6(6a〜6d)は、互いに同一の構成を具備しており、プラテンドラム30に支持されたシートSの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向されている。そして、プラテンドラム30の表面に向いて開口するノズルから対応する色のインクをインクジェット方式により吐出することができる。これによって、搬送方向Dsに沿って搬送されるシートSに対してインクが吐出されて、シートSの表面にカラー画像が形成される。
【0031】
ここで、本実施形態のインク(記録液)としては、紫外線(光)を照射することで硬化するUV(ultraviolet)インク(光硬化性インク)が用いられる。そこで、インクを硬化させてシートSに定着させるために、UVランプ37a,37bが設けられている。なお、このインク硬化は、仮硬化と本硬化の二段階に分けて実行される。ヘッド6a〜6dの各間には、仮硬化用のUVランプ37aが配置されている。つまり、UVランプ37aは弱い紫外線を照射することで、インクの形状が崩れない程度にインクを硬化(仮硬化)させるものであり、インクを完全に硬化させるものではない。一方、ヘッド6a〜6dに対して搬送方向Dsの下流側には、本硬化用のUVランプ37bが設けられている。つまり、UVランプ37bは、UVランプ37aより強い紫外線を照射することで、インクを完全に硬化(本硬化)させるものである。こうして仮硬化及び本硬化を実行することで、ヘッド6a〜6dによって形成されたカラー画像をシートSの表面に定着させることができる。
【0032】
さらに、UVランプ37bに対して搬送方向Dsの下流側では、ヘッド6eがプラテンドラム30の表面に対向して配置されている。このヘッド6eは、ヘッド6a〜6dと同様の構成を具備しつつ、透明のUVインクをインクジェット方式でシートSの表面に吐出するものである。つまり、ヘッド6eは、プラテンドラム30に支持されたシートSの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しつつ、透明インクをインクジェット方式で吐出する。これによって、4色分のヘッド6a〜6dによって形成されたカラー画像に対して、透明インクがさらに吐出される。
【0033】
また、ヘッド6eに対して搬送方向Dsの下流側には、UVランプ38が設けられている。このUVランプ38は強い紫外線を照射することで、ヘッド6eが吐出した透明インクを完全に硬化(本硬化)させるものである。これによって、透明インクをシートSの表面に定着させることができる。
【0034】
このように、プロセス部3では、プラテンドラム30に支持されるシートSに対して、インクの吐出及び硬化が適宜実行されて、透明インクでコーティングされたカラー画像が形成される。そして、このカラー画像の形成されたシートSが、後駆動ローラー32によって巻取部4へと搬送される。
【0035】
巻取部4は、シートSの端を巻き付けた巻取軸40と、巻取軸40へと搬送されるシートSを巻き掛ける従動ローラー41とを有する。巻取軸40は、シートSの表面を外側に向けた状態で、シートSの端を巻き付けて支持する。そして、巻取軸40が図1の時計回りに回転することで、従動ローラー41を経由してシートSが巻取軸40に巻き付けられる。
【0036】
図2に示すように、液体噴射装置1にはヘッド6(6a〜6e)に対してメンテナンスを実行するメンテナンスユニット群7Uを備えている。メンテナンスユニット群7Uは、複数のメンテナンスユニット7を備えている。本実施形態では、5つのメンテナンスユニット7(7a〜7e)を備えている。そして、各ヘッド6a〜6eに対して1つずつメンテナンスユニット7a〜7eが配置されている。そして、これらの複数のメンテナンスユニット7(7a〜7e)は円弧状に配置されている。なお、円弧状に配置とは、配置された複数のメンテナンスユニット7(7a〜7e)の一部が通過する円弧の仮想線を引くことができる位置に配置されることを言う。また、円弧とは楕円の円弧も含まれる。なお、本実施形態のメンテナンスユニット7(7a〜7e)は、円弧の仮想線R2上に配置されている。ここで、円弧の仮想線R2は半径r2で描ける線である。
【0037】
メンテナンスユニット群7Uは、Y軸方向においてプラテンドラム30に隣り合わせて設けられている。そして、ヘッド6(6a〜6e)のメンテナンスを行う場合には、印刷ユニット6Uを図示しない移動装置によってY軸方向に移動させることにより、ヘッド6(6a〜6e)とメンテナンスユニット(7a〜7e)とを対向させることができる。
【0038】
次に、受け部の構成について説明する。図3は、受け部の構成を示す斜視図である。図2及び図3に示すように、メンテナンスユニット群7Uの下側(鉛直方向下方)には、メンテナンスユニット群7Uのメンテナンスユニット7(7a〜7e)から垂れた液体を受ける受け部8が配置されている。受け部8は、例えば、メンテナンスユニット7(7a〜7e)から排出される液体としての廃液を受け、廃液回収部に案内するものである。当該受け部8は、少なくとも2つの傾斜を備えている。本実施形態では、2つの傾斜200a,200bを備えている。
【0039】
受け部8は、複数の部材80で構成されている。本実施形態では、6つの部材80(80a〜80f)で構成されている。また、これらの部材80(80a〜80f)は、同じ形状で形成されている。本実施形態では、略板状の形状で形成されている。このように構成することにより、製造コストを抑制することができる。そして、これらの複数の部材80(80a〜80f)は円弧状に配置されている。なお、円弧状に配置とは、配置された複数の部材80(80a〜80f)の一部が通過する円弧の仮想線を引くことができる位置に配置されることを言う。また、円弧とは楕円の円弧も含まれる。なお、本実施形態の部材80(80a〜80f)は、円弧の仮想線R3上に配置されている。ここで、円弧の仮想線R3は半径r3で描ける線である。ここで、図2に示すように、ヘッド6(6a〜6e)の円弧状を示す半径r1とメンテナンスユニット7(7a〜7e)の円弧状を示す半径r2と受け部8の円弧状を示す半径r3とは、半径の寸法が異なる。また、受け部8に対応する半径r3は、メンテナンスユニット7に対応する半径r2よりも半径の寸法が短い。また、受け部8の一部は、メンテナンスユニット7の成す円弧状の範囲の内部に配置されている。このため、各メンテナンスユニット7a〜7eと受け部8の部材80a〜80fと互いに近付けて配置することが可能となる。これにより、メンテナンスユニット7a〜7eの排出管75から排出された(垂れた)液体(廃液)の飛び散りを抑制できる。さらに、装置構成を小型化することができる。
【0040】
本実施形態の傾斜200aは、部材80a,80b,80cで構成され、傾斜200bは、傾斜80d,80e,80fで構成されている。そして、一方の傾斜200aは、複数のメンテナンスユニット7(7a〜7e)において最も高い位置にあるメンテナンスユニット7cから円弧状の中心よりも左側で最も低い位置にあるメンテナンスユニット7aへ向かう方向(右上から左下へ向かう方向)に傾いており、他方の傾斜200bは、複数のメンテナンスユニット7(7a〜7e)において最も高い位置にあるメンテナンスユニット7dから円弧状の右側で最も低い位置にあるメンテナンスユニット7eへ向かう方向(左上から右下に向かう方向)に傾いている。言い換えると、メンテナンスユニット7の成す円弧において鉛直方向で最も高い位置に向かって凸となるように2つの傾斜200a、200bは形成されている。従って、本実施形態では、メンテナンスユニット7c及びメンテナンスユニット7cよりも下方に配置されたメンテナンスユニット7a,7bから垂れる液体については傾斜200aが受け、メンテナンスユニット7d及びメンテナンスユニット7dよりも下方に配置されたメンテナンスユニット7eから垂れる液体については傾斜200bが受けるように構成されている。
【0041】
また、複数の部材80a〜80fは、鉛直方向上方からみたとき、隣接する部材80a〜80f同士が重なっている。具体的には、各傾斜200a,200bにおいて、相対的に上方に配置された部材80c,80dの一部が下方に配置された部材80b,80eの上に重なるように構成されている。また、部材80b,80eの一部が下方に配置された部材80a,80fの上に重なるように構成されている。このため、各傾斜200a,200bで受けた液体を下方に効率よく導くことができる。また、部材80a〜80f間における液体の漏れを防ぐことができる。
【0042】
また、部材80a〜80fのY軸方向に対応する両端部は、メンテナンスユニット群7Uが配置される方向に突出した突起部81を有している。当該突起部81により、メンテナンスユニット7から受けた液体をY軸方向から漏れることを防止することができる。また、当該突起部81には貫通孔82が設けられている。当該貫通孔82は、図示しない部材80a〜80f間を連結する固定部材を固定するためのものである。当該固定部材により、受け部8の円弧状の形状が保持され、確実に液体を誘導することができる。
【0043】
また、部材80a及び部材80fの下方には、中継板9が設けられ、当該各中継板の下方には樋部10が設けられている。中継板9は、受け部8が受けた液体をさらに受けて、樋部10に案内するものである。部材80a,80fから樋部10に液体が流れやすいように中継板9は部材80a,80fから樋部10に向けて下方方向に傾斜している。樋部10に集められた液体は排出部11から図示しない廃液回収部に流動され、回収される。樋部10は排出部11に効率よく液体が流れるように、排出部11側に向けて傾いている。部材80a〜f、中継板9、樋部10は液体を吸収しない材質が良い。例えば金属やプラスチックであれば液体が吸収されずに流すことができる。また、吸収体よりも安価となる。なお、樋部10で液体を回収できるだけの容量を取れれば、樋部10を廃液回収部としてもよい。
【0044】
次に、ヘッド6(6a〜6e)及びメンテナンスユニット7(7a〜7e)の構成について説明する。なお、ヘッド6a〜6e及びメンテナンスユニット7a〜7eはそれぞれ同一の構成を具備するので、以下では、ヘッド6c及びメンテナンスユニット7cの構成を例に挙げて説明する。
【0045】
図4は、ヘッド及びメンテナンスユニットの構成を示す概略図である。なお、以下では、説明の便宜のため、ヘッド6とメンテナンスユニット7とが略水平に配置した状態として説明する。
【0046】
ヘッド6は、図示しない移動機構によってプラテンドラム30の上方の印刷位置とメンテナンスユニット群7Uの上方のメンテナンス位置との間をY軸方向に移動自在に構成されている。さらに、ヘッド6は、メンテナンス位置においてメンテナンスユニット群7Uに近づく洗浄位置やメンテナンスユニット群7Uから離間する退避位置を取ることができるように、ヘッド6のノズル形成面60と直交する出退方向Dhに移動自在となっている。そして、メンテナンス時には、メンテナンスのプロセスに応じてヘッド6は出退方向Dhに適宜移動し、ヘッド6のノズル形成面60に対してワイピング、キャッピング等のメンテナンスを実行するように構成されている。また、ヘッド6は、図示しないインク循環機構により、インクを貯留するタンク(図示せず)とヘッド6のリザーバー62との間で循環するインクの速度や圧力等が調整される。
【0047】
ヘッド6は、ノズル形成面60に開口するノズル61と、インクを一時的に貯留するリザーバー62と、ノズル61とリザーバー62とを連通するキャビティ63とを有し、リザーバー62からキャビティ63を介してノズル61へインクが供給される。そして、キャビティ63がインクに圧力を加えることで、ノズル61からインクが吐出される。
【0048】
メンテナンスユニット7は、ワイパー711、キャップ712及びこれらを一体移動可能に支持する支持部材713を有する移動体71と、移動体71をノズル形成面60に沿ったワイピング方向Dwに移動させる駆動機構180と、洗浄液を噴射口73aから噴射する洗浄液供給管73と、筐体74等を備えて構成される。これらの各部材は、Y軸方向の長さがヘッド6と同程度以上となっており、ノズル形成面60全域に対してメンテナンスを行うことができる。そして、ワイパー711が、払拭面711a,711bをノズル形成面60に当接させた状態でワイピング方向Dwに移動することでノズル形成面60に付着したインクを払拭するワイピングが行われる。また、キャップ712が、ノズル61を囲うようにヘッド6に密着するキャッピングが行われる。
【0049】
洗浄液供給管73は、ヘッド6側に向けて開口している噴射口73aをY軸方向に複数有しており、ヘッド6がメンテナンスユニット7に近づく洗浄位置にあるときに、ヘッド6の洗浄液供給管73側の側面である被供給面64に対して洗浄液を噴射可能となっている。ここで、洗浄液としては洗浄作用に適した液体を適宜用いることができるが、本実施形態のようにUVインクを用いる場合は、硬化したUVインクを溶解可能な溶剤を用いるのが好ましい。このような溶剤としては、例えばEDGAC(ethyl di glycol acetate)や透明のUVインク等が挙げられる。また、これらの溶剤に界面活性剤や重合抑止剤を添加したものを洗浄液として用いてもよい。
【0050】
筐体74は、主に、ワイピング方向Dwに略平行な底面部74aと、底面部74aのワイピング方向Dwにおける一端から立設された側壁部74bと、側壁部74bの上端からワイピング方向Dwに沿って底面部74aと同じ側に延びる庇部74cとを有して構成される。底面部74aは、ワイピング方向Dwにおいて移動体71が移動可能な範囲よりもやや広い範囲にわたって設けられており、メンテナンス時に発生するインクや洗浄液等を含む廃液を受ける。底面部74aで受けた廃液は、底面部74aに形成された排出口74dから排出管75を介してメンテナンスユニット7から排出される。庇部74cは、ワイピング方向Dwの寸法が移動体71よりも大きくなっている。そして、印刷動作時には、移動体71は庇部74cの下方の待機位置にあって庇部74cによって覆われている状態を維持する。こうすることで、庇部74cがUVランプ37a,37b,38から照射される光(紫外線)を遮光して、ワイパー711やキャップ712に付着しているUVインクが硬化することを抑制する。なお、メンテナンスユニット7としては、全てを含んで構成されていなくてもよく、少なくとも一つを含んでいればよい。
【0051】
次に、液体噴射装置の動作方法について説明する。具体的には、メンテナンスユニット7cを用いてヘッド6cをメンテナンスする場合の動作方法について説明する。図5図6及び図7は、液体噴射装置の動作方法を示す模式図である。メンテナンスユニット7cによるメンテナンスでは、洗浄液をヘッド6cの側面である被供給面64に噴射した後、ワイパー711をワイピング方向Dwに複数回往復動作させ、さらに加圧クリーニングが行われる。なお、以下の説明では、ワイパー711の往復動作における被供給面64側の端位置を起点P1と示し、反対側(側面65側)の端位置を終点P2と示す。
【0052】
まず、図5(a)に示すように、ヘッド6cがメンテナンスユニット7cから離間する退避位置にあり、ワイパー711が庇部74cの下方の待機位置にある状態でメンテナンスが開始されるものとする。メンテナンスが開始されると、まず、ワイパー711の往復動作の回数Nが0に設定される。そして、駆動機構180(図4参照)がワイパー711を起点P1に移動させるとともに、ヘッド6cをメンテナンスユニット7cに近接する洗浄位置に移動させる。その結果、図5(b)に示すように、ワイパー711の先端部がヘッド6cの被供給面64と対向した状態、換言すると、出退方向Dhにおいてワイパー711と被供給面64とが一部重複した状態となる。
【0053】
続いて、洗浄液供給管73の噴射口73aからヘッド6の被供給面64に向けて洗浄液が噴射される。噴射口73aから噴射された洗浄液は、ワイパー711の上方を通過し、ワイパー711に着弾することなく被供給面64に着弾する。図5(c)に示すように、被供給面64に洗浄液CLが噴射されると、被供給面64に付着した洗浄液CLが被供給面64に沿って下方に流れ、被供給面64とノズル形成面60との間の角部66に溜まる。
【0054】
十分な洗浄液が供給されると、洗浄液の噴射を停止し、ワイパー711を起点P1から終点P2へと移動させてワイピングを行う。この過程で、図5(d)に示すように、ワイパー711の払拭面711aが角部66に当接して、角部66に溜まっていた洗浄液CLがワイパー711により保持される。そして、ワイパー711で保持された洗浄液CLをノズル形成面60に塗り広げつつワイピングが行われる。
【0055】
図5(e)は、ワイパー711を終点P2まで移動させた状態を示す。ワイパー711の往復動作の終点P2はヘッド6cの下方に位置する。このように、終点P2の位置をヘッド6cの下方に設定しているのは以下の理由による。ワイパー711を被供給面64の反対側の側面65よりもさらに右方まで移動させると、次にワイパー711が起点P1に向けて移動するときに、ワイパー711の払拭面711b(図4参照)が側面65に当接する。側面65には洗浄液が噴射されないため、硬化したUVインク等の異物が残存しており、ワイパー711が側面65に当接するとこれらの異物がワイパー711に付着するおそれがある。そこで、終点P2の位置をヘッド6cの下方とすることで、払拭面711bと側面65との当接を回避し、良好なワイピングの実現を図っている。
【0056】
続いて、ヘッド6cを一旦退避位置まで移動させた後、再び洗浄位置に戻す。このようにヘッド6cが一旦退避位置まで移動することで、図5(f)に示すように、終点P2に位置するワイパー711が左方に湾曲している状態が解消される。そして、ヘッド6cを洗浄位置に戻す際に、図5(g)に示すように、ノズル形成面60によりワイパー711を右方に湾曲させれば、ワイパー711の終点P2から起点P1への移動が円滑に行われる。なお、例えば、図5(f)の状態でワイパー711がわずかに右方に傾斜するようにワイパー711を取り付けておけば、ヘッド6cを洗浄位置に戻した際にワイパー711を確実に右方に湾曲させることができる。
【0057】
ワイパー711が右方に湾曲した状態で、ワイパー711を終点P2から起点P1へと移動させてワイピングを行う。こうして、ワイパー711が起点P1に戻ると、ワイパー711の往復動作が1回終了したことになる(図5(h))。続いて、ヘッド6cを一旦退避位置まで移動させた後、再び洗浄位置まで移動させる。そして、指定された回数のワイパー711の往復動作を行う(図5(b)〜図5(h))。以上、メンテナンスユニット7cを例に挙げて説明したが、メンテナンスユニット7a,7bも上記同様である。なお、メンテナンスユニット7d,7eの配置方向はメンテナンスユニット7cとは反対方向となる。これは、メンテナンスユニット7a,7b,7cとメンテナンスユニット7d,7eとは配置される傾斜方向が異なるからである。そして、指定された回数のワイパー711の往復動作が終了した後に、加圧クリーニングが実行される。
【0058】
加圧クリーニングでは、まず、インク循環機構によりインクの循環速度を印刷動作時の通常速度よりも速い加圧速度まで加速させる。
【0059】
続いて、図6(a)に示すように、メンテナンスユニット7cの移動体71をヘッド6cの下方に移動させてから、ヘッド6cを洗浄位置よりもさらに下方のキャッピング位置まで移動させることで、ノズル形成面60をキャップ712に押し付けて全てのノズル61をキャッピングする。なお、ワイパー711は通常は不図示の付勢部材により支持部材713から上方に突出した状態を維持しているが、ヘッド6cをキャッピング位置まで移動させる際にはヘッド6cが付勢部材に抗してワイパー711を下方側に移動させる。よって、ワイパー711がキャッピングの妨げとなることはない。
【0060】
キャッピングが完了すると、インク循環機構によりインクが加圧される。インクの加圧が十分に行われると、ヘッド6cを退避位置まで移動させることでキャッピングを解除する。キャッピングを解除することで、図6(b)に示すように、加圧されたインクIKがノズル61から吐出される。このとき、ノズル61から吐出されるインクIKに伴って、ノズル61内の洗浄液や気泡等がノズル61から排出される。このように、キャッピングを解除してノズル61からインクが吐出されると、インクの加圧を停止する。
【0061】
加圧クリーニングでは、さらにノズル形成面60に対するワイピングが実行される。ここでのワイピングは種々の態様を採用することができるが、例えば、洗浄液を供給せずに、ワイパー711を起点P1から終点P2へと1回だけ移動させればよい。これによって、ノズル61から吐出されてノズル形成面60に付着したインクが拭き取られる。続いて、インクの循環速度を通常速度まで減速させてから、全てのノズル61からインクを吐出するフラッシングが実行され、適切なメニスカスが形成された状態でインクがノズル61に充填される。以上の加圧クリーニングが終了すると、ヘッド6cを退避位置に移動させるとともに、ワイパー711を待機位置に移動させて、図5(a)の状態に戻す。
【0062】
ここで、上記メンテナンスにおいてメンテナンスユニット7cから垂れた液体の回収方法について説明する。換言すれば、メンテナンスユニット7cから排出された廃液(洗浄液やインクを含む)の回収方法について説明する。
【0063】
上記メンテナンスにおける洗浄液の噴射後におけるワイピングや加圧クリーニングによって、洗浄液やインクが排出される。排出された液体としての廃液は、メンテナンスユニット7cの排出口74dから排出管75(図4参照)を介してメンテナンスユニット7から排出される。そして、受け部8が排出管75から垂れ落ちた廃液を受ける。具体的には、図7に示すように、メンテナンスユニット7cから排出された廃液Wは、受け部8の傾斜200aに垂れ落ちる。例えば、傾斜200aを構成する部材80cに垂れ落ちる。そして、廃液Wは、傾斜200aを伝わって、換言すれば、部材80cから部材80b、そして、部材80aへと流れ落ちる。このとき、隣接する部材80cと部材80b、部材80bと80aとが一部重なっているため、部材80a,80b,80c間における廃液の漏れを防止できる。さらに、各部材80a,80b,80cに設けられた突起部81によって、廃液Wの漏れを防止できる。そして、部材80aに到達した廃液Wは、中継板9を伝わり、樋部10に流れていく。そして、廃液Wは、樋部10に設けられた排出部11を介して廃液回収部(図示せず)で回収される。
【0064】
以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【0065】
メンテナンスユニット群7Uのメンテナンスユニット7(7a〜7e)の下方に受け部8が配置される。受け部8は、円弧状に沿って複数の部材80(80a〜80f)から構成される。そして、受け部8に対応する半径r3は、メンテナンスユニット7(7a〜7e)に対応する半径r2よりも半径の寸法が短いため、メンテナンスユニット7(7a〜7e)に対して受け部8を近付けることが可能となる。これにより、メンテナンスユニット7(7a〜7e)から垂れた廃液(液体)を飛び散らせることなく受け部8で受け、傾斜200a,200bを用いて効率よく廃液を回収することができる。さらに、メンテナンスユニット7(7a〜7e)と受け部8との距離が縮まるため、液体噴射装置1の全体の構成を小型化することができる。
【0066】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【0067】
(変形例1)上記実施形態では、受け部8は複数の部材80(80a〜80f)によって構成したが、この構成に限定されない。図8は、変形例1にかかる液体噴射装置の一部構成を示す構成図である。図8に示すように、受け部8Aは、一つの円弧状の部材80Aであってもよい。なお、図8において、受け部8A以外の構成は、上記実施形態の構成と同様なので説明を省略する。受け部8Aは、一つの円弧状の部材80Aを有し、無数の傾斜を有している。傾斜を大きく2つに分けると、当該部材80Aには、左下方に向かう傾斜200cと右下方へ向かう傾斜200dを備えている。なお、本変形例1の受け部8Aは、円弧の仮想線R4上に配置されている。ここで、円弧の仮想線R4は半径r4で描ける線である。そして、この2つの傾斜200c,200dによってメンテナンスユニット7a〜7eの排出管75から排出された(垂れた)液体(廃液)を受けることができる。また、ヘッド6(6a〜6e)の円弧状を示す半径r1とメンテナンスユニット7(7a〜7e)の円弧状を示す半径r2と受け部8Aの円弧状を示す半径r4とは、半径の寸法が異なる。そして、受け部8Aに対応する半径r4は、メンテナンスユニット7に対応する半径r2よりも半径の寸法が短い。このため、各メンテナンスユニット7a〜7eに対して受け部8Aの部材80a〜80fを近付けることが可能となる。これにより、メンテナンスユニット7a〜7eの排出管75から排出された(垂れた)液体(廃液)の飛び散りを抑制できる。さらに、装置構成を小型化することができる。
【0068】
(変形例2)上記実施形態では、受け部8は、複数の部材80(80a〜80f)によって構成され、一様の高さを有する円弧状としたが、この構成に限定されない。図9は、変形例2にかかる液体噴射装置の一部構成を示す構成図である。図9に示すように、受け部8Bは、部材80(80a〜80f)と他の部材80B(88a〜88f)とで構成されている。なお、部材80(80a〜80f)の構成は、上記実施形態の構成と同様なので説明を省略する。他の部材80Bは、複数の部材88a〜88fで構成され、円弧状に沿って配置されている。他の部材80B(88a〜88f)は、2つの傾斜200e,200fを有し、他の部材88a〜88cによって傾斜200eが構成され、他の部材88d〜88fによって傾斜200fが構成されている。そして、他の部材80B(88a〜88f)のうち、最も下方に配置された他の部材88a,88fは中継板9に連携されている。なお、他の部材80B(88a〜88f)は、図示しない固定部材によって連結されている。
【0069】
そして、部材80(80a〜80f)と他の部材80B(88a〜88f)との高さが異なるように構成されている。本変形例2では、他の部材80B(88a〜88f)が、部材80(80a〜80f)よりも上方の高い位置に配置されている。これにより、例えば、メンテナンスユニット7(7a〜7e)から廃液が排出される廃液管75が複数備えられ、廃液の排出位置が異なった場合であっても、廃液の排出位置に応じて、受け部8Bの部材80(80a〜80f)と他の部材80B(88a〜88f)との高さを対応させ、各傾斜200a,200b,200e,200fを用いることにより、廃液の飛び散り等を防止し、確実に廃液を回収することができる。
【0070】
(変形例3)上記実施形態では、受け部8は円弧状に配置したが、この構成に限定されない。例えば、受け部8は、平坦面を有した傾斜を2つ備えた構成であってもよい。図10は、変形例3にかかる液体噴射装置の一部構成を示す構成図である。図10に示すように、受け部8Cは、部材80Cを有し、2つの傾斜200g,200hを備えている。そして、当該2つの傾斜200g,200hは平坦面であり、側面視において直線状に傾斜している。傾斜は2つでなく4つや6つなど他の数字としてもよい。また、図10は部材80Cを折り曲げて2つの傾斜を設けている。このように折り曲げることで複数の傾斜を有してもよい。このようにすれば、受け部8Cの構成が簡略化され、製造コストを抑制することができる。なお、図10において、受け部8C以外の構成は、上記実施形態の構成と同様なので説明を省略する。
【0071】
(変形例4)上記実施形態では、受け部8の傾斜200a,200bはほぼ平面であったが、これに限定されない。例えば、傾斜200a,200bが断面視において波形状、階段状であってもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【0072】
(変形例5)上記実施形態では、受け部8は、2つの傾斜200a,200bを備えたが、この構成に限定されない。例えば、3つ以上の傾斜を備えてもよい。このようにすれば、装置レイアウトの自由度を高めることができる。なお、部材80a〜fはそれぞれが異なる傾斜なので、6つの傾斜を備えているとも言える。また、中継板9も傾斜しているため、8つの傾斜を備えているとも言える。また、吸収体を用いずに回収するためには、傾斜は1つにしてもよい。
【0073】
(変形例6)上記実施形態の液体噴射装置1では、5つのヘッド6を配置したが、これに限定されない。例えば、ヘッド6を4つ以下としてもよく、また、ヘッド6を6つ以上としてもよく、適宜変更することができる。また、ヘッド6の数に合わせてメンテナンスユニット7を配置すればよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【0074】
(変形例7)上記実施形態では、ヘッド6から吐出するインクとしてUVインクを例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、高粘度インク等の各種インクを適用することができる。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【0075】
(変形例8)上記実施形態では、部材80a〜fは同じ形状としたが、異なる形状でもよい。
【0076】
(変形例9)上記実施形態では、各メンテナンスユニットに排出管75を有しているが、なくてもよい。メンテナンスユニットの穴や開口からインクが垂れてもよい。なお、各メンテナンスユニットにおいてインクが垂れ落ちる箇所と、垂れ落ちたインクを受ける受け部材との鉛直方向の距離は100mm以内が望ましい。100mmを超えると受け部8の突起部81を超えてインクが受け部8の外部に飛び散る。
【0077】
(変形例10)上記実施例は、インクジェット方式のプリンターが採用されているが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置を採用しても良い。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射ヘッドが噴射させることができるような材料であれ良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状体、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例の形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク、紫外線硬化インク等の各種液体組成物を包含するものとする。他の液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成する液体噴射装置、紫外線硬化液を噴射し光や熱で硬化させる液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、布などに液体を噴射する捺染用の液体噴射装置を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【0078】
1…液体噴射装置、6,6a〜6e…ヘッド、6U…印刷ユニット、7,7a〜7e…メンテナンスユニット、7U…メンテナンスユニット群、8,8A,8B,8C…受け部、9…中継板、10…樋部、11…排出部、80,80a〜80f,80A,80B,80C,88a〜88f…部材、200a,200b,200c,200d,200e,200f,200g,200h…傾斜。
図1
図2
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